[发明专利]燃料电池

说明书

燃料电池(20)包括：燃料极(21)、空气极(23)、以及配置在燃料极(21)与空气极(23)之间的固体电解质层(22)。固体电解质层(22)以氧化锆系材料为主成分。固体电解质层(22)的中央(22A)的拉曼光谱中的正方晶系氧化锆相对于立方晶系氧化锆的第一强度比(R1)大于外缘(22B)的拉曼光谱中的正方晶系氧化锆相对于立方晶系氧化锆的第二强度比(R2)。

技术领域

本发明涉及燃料电池。

背景技术

目前，众所周知平板状的燃料电池和金属制的集电部件交替层叠而成的燃料电池堆(例如参见专利文献1)。燃料电池包括：燃料极、空气极、以及配置在燃料极与空气极之间的固体电解质层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008－135272号公报

发明内容

但是，由于构成燃料电池的各部件的热膨胀系数不同，所以，在燃料电池烧成时或工作时，固体电解质层有时因应力集中而受损。

本发明是鉴于上述状况而完成的，目的是提供一种能够抑制固体电解质层受损的燃料电池。

本发明所涉及的燃料电池包括：燃料极、空气极、以及配置在燃料极与空气极之间的固体电解质层。固体电解质层以氧化锆系材料为主成分。固体电解质层的中央的拉曼光谱中的正方晶系氧化锆相对于立方晶系氧化锆的第一强度比大于外缘的拉曼光谱中的正方晶系氧化锆相对于立方晶系氧化锆的第二强度比。

根据本发明，能够提供一种可抑制固体电解质层受损的燃料电池。

附图说明

图1是示意性地示出燃料电池堆的构成的截面图。

图2是图1的局部放大图。

图3是第一燃料电池的固体电解质层的俯视图。

图4是图1的局部放大图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。在以下的附图的记载中，对相同或类似的部分赋予相同或类似的符号。但是，附图是示意图，各尺寸的比率等有时与实际的尺寸比率不同。因此，具体的尺寸等应该参考以下的说明进行判断。另外，当然也包括在附图彼此之间相互的尺寸关系、比率不同的部分。

(燃料电池堆10的构成)

参照附图，对燃料电池堆10的构成进行说明。图1是示意性地示出燃料电池堆10的构成的截面图。

燃料电池堆10包括：6片燃料电池20、7个集电部件30、以及6个隔板40。

6片燃料电池20和7个集电部件30在层叠方向上交替层叠。各隔板40配置成包围各燃料电池20。燃料电池堆10通过在层叠方向上贯穿6个隔板40和后述的7片隔板33的螺栓进行紧固。

6片燃料电池20是所谓的固体氧化物型燃料电池(SOFC：Solid Oxide FuelCell)。6片燃料电池20分别被形成为平板状。

(燃料电池20的构成)

燃料电池20具有：燃料极21、固体电解质层22、以及空气极23。燃料极21、固体电解质层22以及空气极23在层叠方向上被按该顺序层叠。

燃料极21作为燃料电池20的阳极起作用。燃料极21为燃料气体透过性优异的多孔质体。可以使燃料极21的厚度为0.2mm～5.0mm。燃料极21可以由例如NiO(氧化镍)-8YSZ(被8mol％的三氧化二钇稳定化的氧化锆)构成。燃料极21包含NiO的情况下，在燃料电池20工作时，NiO的至少一部分可以被还原为Ni。